JP5170601B1 - 土質サンプラ - Google Patents

Abstract

【課題】形状が簡素で容易に土質の採取が可能であり、故障が少なく、手入れが容易な土質サンプラを提供する。
【解決手段】土質サンプラ２０の本体部材２１は、断面Ｌ字型の第１の本体部材２２、第２の本体部材及び第３の本体部材２４とによって断面が略正方形状に形成される。第１の本体部材２２は、第１の板部材２２ａと第２の板部材２２ｂとによって断面Ｌ字型に形成され、内側にタナ板２５が固定されている。第２の本体部材は、第１の本体部材２２の第２の板部材２２ｂの端部に回転軸によって回転可能に接続された第３の板部材２３ａを備える。第３の板部材２３ａの長手方向の端部には、土質採取用のフランジ２３ｂが一体的に形成されている。第３の本体部材２４は、第１の板部材２２ａの端部に接続された第４の板部材２４ａを備え、第３の板部材２３ａと第４の板部材２４ａの外側には複数のスペーサ２６を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は土質サンプラに関し、特に地盤調査用の土質採取装置において、地中に挿入されるロッドに土質採取のために接続される土質サンプラに関する。

大手や中小を含めた住宅メーカーが、建築に際して必ず地盤調査を実施している。スウェーデン式サウンディング試験はＪＩＳ規格に制定された試験であり、その手軽さから現在では戸建住宅向けの地盤調査のほとんどが本試験によって実施されるに至っている。スウェーデン式サウンディング試験の結果により、土の硬軟又は締まり具合を判定するとともに、軟弱層の厚さや分布状況を把握できる。

このスウェーデン式サウンディング試験と併行して実施できる種々の土質採取装置が開発されており、この土質採取装置により、土質判定や含水比測定が可能となる。土質採取装置による採取作業は、スウェーデン式サウンディング試験により形成された調査孔を利用して行い、土質採取装置をロッドを介した先端から調査孔に挿入し、ロッドに接続されたハンドルを回転操作することにより、ロッドに設けられた土質サンプラに必要な土質を採取する。土質サンプラは、例えば、相対回転可能な二重筒状の内筒体と外筒体からなり、それぞれに採取口を設けて、内筒体と外筒体の相対回転によって採取口の開閉及び土質サンプル取込みを行う形状である（例えば、特許文献１参照）。

特許第３８８４７２３号公報

しかしながら、従来の土質採取装置の土質サンプラは円筒形状であるため、調査孔に挿入する際の摩擦抵抗が大きく、挿入が難しい。また、従来の土質サンプラは複雑な形状であり、可動部分が多いため、故障が多く、手入れも難しい。

したがって、本発明は、形状が簡素で容易に土質を採取することが可能であり、更に、故障が少なく、手入れも容易な土質サンプラを提供することを課題とする。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る土質採取のための土質サンプラは、第１及び第２の板部材とによって形成された、断面Ｌ字型の第１の本体部材と、第２の板部材の端部に回転可能に接続された第３の板部材を備え、第３の板部材は土質採取用のフランジが長手方向の端部に一体的に形成されている第２の本体部材と、第１の板部材の端部に接続された第４の板部材を備える第３の本体部材と、第１の本体部材のＬ字型の内側に固定された複数のタナ板と、第３の板部材と第４の板部材の外側に固定された複数のスペーサとを備えることを特徴とする。

この構成により、本発明に係る土質サンプラは、摩擦抵抗が小さいため挿入が容易であり、また、簡易な構造により、容易に土質を採取することが可能となる。また、簡易な構造により、手入れが容易となる。

より容易に、また確実に土質を採取するために、本発明に係る土質サンプラのフランジは、第３の板部材の幅方向から第４の板部材側に傾斜していることが好ましい。

本発明に係る土質サンプラの形状を保ち、更に確実に土質を採取するために、土質サンプラは、上端が連結部材、下端が先端部材に接続されており、連結部材は、第２の本体部材が外側に開きすぎることを防止するための第１のストッパを備え、先端部材は、第２の本体部材が外側に開きすぎることを防止するための第２のストッパを備えることが好ましい。

土質サンプラの挿入及び引き抜きを容易にするために、スペーサは略半球状であることが好ましい。

本発明によれば、形状が簡素で容易に土質の採取が可能であり、更に、形状が簡素であるため故障が少なく、手入れも容易な土質サンプラを提供することができる。

土質サンプラを備えた土質採取装置を示す外観図である。 先端部材が接続された土質サンプラの斜視図である。 先端部材と連結部材が接続された土質サンプラの正面図と右側面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 土質を採取する際の説明図である。

以下、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０について、図面を参照して説明する。図１は土質サンプラ２０を備えた土質採取装置１０を示す外観図であり、図２は先端部材３０が接続された土質サンプラ２０の斜視図、図３（ａ）は先端部材３０と連結部材４０が接続された土質サンプラ２０の正面図であり、図３（ｂ）は連結部材４０の右側面図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図であり、図５は土質を採取する際の説明図である。ここでは、土質サンプラ２０の長手方向（軸方向）に沿って設けられたフランジ２３ｂが形成された第３の板部材２３ａを、土質サンプラ２０の正面とする。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０を備えた土質採取装置１０は、ロッド１２と、ロッド１２の一端に連結部材１３により取り付けられたハンドル１１とを備える。ロッド１２は、例えば１本のロッドにより構成されるか、又は複数のロッド１２を連結することにより所望の長さとする。ロッド１２とハンドル１１は、スウェーデン式サウンディング試験に用いるロッドとハンドルを用いても構わない。ロッド１２及び土質サンプラ２０は、調査孔５０（図５参照）に対して抵抗の少ない大きさに設定する。例えば、ロッド１２の直径と土質サンプラ２０の断面の対角線の長さは、略等しくなるように設定する。

図２、３に示すように、土質サンプラ２０において、略四角柱の形状の本体部材２１の下端は先端部材３０に、上端は連結部材４０にそれぞれ接続されている。土質サンプラ２０の本体部材２１は、断面Ｌ字型の第１の本体部材２２、第２の本体部材２３及び第３の本体部材２４によって断面が略正方形状に形成される。第１の本体部材２２は、第１の板部材２２ａ及び第２の板部材２２ｂとによって断面Ｌ字型に形成される。第１の板部材２２ａと第２の板部材２２ｂとの接続は、例えば溶接により行う。第２の本体部材２３は、第１の本体部材２２の第２の板部材２２ｂの端部に回転軸２１ａ（図４参照）によって回転可能に接続された第３の板部材２３ａを備える。この第３の板部材２３ａの幅方向の端部には、土質採取用のフランジ２３ｂが一体的に形成されている。第３の本体部材２４は、第１の本体部材２２の第１の板部材２２ａの端部に接続された第４の板部材２４ａを備えている。なお、本実施形態では、第１の板部材２２ａと第４の板部材２４ａとは、回転軸２１ｂ（図４参照）によって回転可能に接続されている。このようにして本体部材２１を構成することにより、本体部材２１は、例えば２つの蝶番を抱き合わせた形状となっている。

第１の本体部材２２を形成する第１の板部材２２ａ及び第２の板部材２２ｂのＬ字型の内側には、２枚のタナ板２５が本体部材２１の長手方向に沿って所定間隔で固定されている。タナ板２５は、例えば溶接により第１の板部材２２ａと第２の板部材２２ｂに固定する。第３の板部材２３ａと第４の板部材２４ａの外側には、略半球状であり、外側に突出している複数のスペーサ２６が、所定間隔で固定されている。スペーサ２６は、例えば溶接により第３の板部材２３ａと第４の板部材２４ａに固定する。スペーサ２６の高さは、調査孔５０（図５参照）の内壁に接触するように調整する。

図４に示すように、第３の板部材２３ａに一体的に形成されたフランジ２３ｂは、第３の板部材２３ａの幅方向から第４の板部材２４ａ側に傾斜しており、スペーサ２６よりも外側に突出している。つまり、本実施形態においては、図２、４で矢印Ａで示す方向（上から見た右回転方向）を土質を採取する際のハンドル操作による回転方向と定義すると、フランジ２３ｂは回転方向側に対して傾斜した形状となっている。

図２、３に示すように、先端部材３０は、略四角柱の形状の本体部３１と、本体部３１に一体に形成された円錐状の挿入部３２を備える。本体部３１の外面には、第３の板部材２３ａに対して所定間隔を有するように設けられたストッパ（第２のストッパ）３３が固定されている。ストッパ３３は、第２の本体部材２３の第３の板部材２３ａが外側に開きすぎることを防止するために設けられたものである。

図３に示すように、連結部材４０は、略四角柱の形状の第１の連結部４１と、円筒形状の第２の連結部４２を備え、第１の連結部４１の外面には、第３の板部材２３ａに対して所定間隔を有するように設けられたストッパ（第１のストッパ）４３が固定されている。ストッパ４３は、ストッパ３３と同様に、第２の本体部材２３の第３の板部材２３ａが外側に開きすぎることを防止するために設けられたものである。

なお、土質サンプラ２０に先端部材３０と連結部材４０を接続する方法は、嵌合による接続方法、各部材に夫々接合用のねじ部を形成し、螺合により接続する方法、又は別部材としてジョイントを設け、ジョイントにより接続する方法であっても構わない。各部材の組み付けが螺合による場合には、図２において矢印Ａで示す、土質採取の際のハンドル１１の回転方向と螺合する方向が一致するように構成する。

次に、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０を備えた土質採取装置１０による土質採取方法について説明する。土質採取装置１０による採取作業は、スウェーデン式サウンディング試験により形成された調査孔５０（図５参照）を利用して行う。土質採取装置１０の操作者は、ハンドル１１を把持し、土質サンプラ２０に接続された先端部材３０の挿入部３２を調査孔５０（図５参照）に挿入し、調査したい深度に土質サンプラ２０が到達するように挿入する。

図５は土質を採取する際の説明図である。図５（ａ）に示すように、所望の深度に土質サンプラ２０が到達すると、ハンドル１１を右回転（図５（ａ）の矢印Ａの方向）に数回回転させる。ハンドル１１を回転させると、図５（ｂ）に示すように、土質サンプラ２０のフランジ２３ｂが調査孔５０の内壁に突き刺さり、第２の本体部材２３の第３の板部材２３ａが外側（矢印Ｂの方向）に少し開口する。この際、ストッパ３３、４３により、第３の板部材２３ａの開口が調整される。そして、ハンドル１１の回転操作により、フランジ２３ｂが調査孔５０の内壁の土質を採取し、採取された土質６０が土質サンプラ２０の内部に入る。次に、矢印Ｂの方向にハンドル１１を半回転程度、逆回転させる。矢印Ｂの方向にハンドル１１を回転させると、図５（ｃ）に示すように、第３の板部材２３ａの開口が閉じる。そこでハンドル１１の回転操作を止めて、無回転の状態で土質採取装置１０を引き抜くことにより、土質の採取操作を終了する。なお、多くの土質が必要な場合には、この操作を繰り返し行う。

以上示したように、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０では、本体部材２１が略正方形状の断面を有し、更には複数のスペーサ２６を有するため、調査孔５０に挿入する際の摩擦抵抗が小さく、挿入が容易となる。同様に、土質サンプラ２０を引き抜くことが容易となる。このように、挿入及び引き抜きが容易となったことにより、容易に土質を採取することができる。

また、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０は、例えば２つの蝶番を抱き合わせたような簡易な形状であり、この形状を、土質サンプラ２０の内部に設けたタナ板２５で保持するという簡易な構成であるため、手入れが容易となる。なお、本実施形態では、第１の板部材２２ａと第４の板部材２４ａとは、回転軸２１ｂによって回転可能に接続した構成であるが、例えば、第１の板部材２２ａと第４の板部材２４ａとを溶接により固定し、回転可能に接続した構成でなくても、同様の結果が得られる。

更に、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０はフランジ２３ｂを備えているため、従来の土質サンプラでは採取しにくいとされていた、砂や含水比の高いシルト、粘土、腐食土であっても、容易にまた確実に採取できる。また、フランジ２３ｂは、第３の板部材２３ａの幅方向から第４の板部材２４ａ側に傾斜しているため、土質採取の際に、容易にまた確実に土質を採取することが可能となる。

また、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０は、第２の本体部材２３の第３の板部材２３ａが外側に開きすぎることを防止するためのストッパ３３、４３を備えるため、土質サンプラ２０の形状を保ちつつ、確実に土質を採取することが可能となる。

このように、本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０では、従来の土質サンプラと比較すると可動部分のない、簡素化された単純な形状としているため、容易にまた確実に土質の採取を可能としながら、故障が少なく、手入れも容易となる。また、例えば本発明の実施形態に係る土質サンプラ２０をステンレス製とすることで、強度が確保され、耐久性も向上する。

なお、本実施形態では、スウェーデン式サウンディング試験で形成された調査孔５０を利用する採取方法について説明したが、スウェーデン式サウンディング試験で形成された調査孔以外の孔に挿入し、土質調査することも可能である。また、スペーサ２６は第３の板部材２３ａと第４の板部材２４ａに設ける構成としたが、他の板部材に設ける構成としても構わない。

１０ 土質採取装置
１１ ハンドル
１２ ロッド
２０ 土質サンプラ
２１ 本体部材
２２ 第１の本体部材
２２ａ 第１の板部材
２２ｂ 第２の板部材
２３ 第２の本体部材
２３ａ 第３の板部材
２３ｂ フランジ
２４ 第３の本体部材
２４ａ 第４の板部材
２５ タナ板
２６ スペーサ
３０ 先端部材
３１ 本体部
３２ 挿入部
３３ ストッパ（第２のストッパ）
４０ 連結部材
４１ 第１の連結部
４２ 第２の連結部
４３ ストッパ（第１のストッパ）

Claims (4)

1. 土質採取のための土質サンプラであって、
   前記土質サンプラは、
   第１及び第２の板部材とによって形成された、断面Ｌ字型の第１の本体部材と、
   前記第２の板部材の端部に回転可能に接続された第３の板部材を備え、前記第３の板部材は土質採取用のフランジが幅方向の端部に一体的に形成されている第２の本体部材と、
   前記第１の板部材の端部に接続された第４の板部材を備える第３の本体部材とを備え、
   前記第１、第２及び第３の本体部材によって四角柱が形成され、
   前記第１の本体部材のＬ字型の内側に、複数のタナ板が固定され、
   前記第３の板部材と前記第４の板部材の外側に、複数のスペーサが固定されることを特徴とする土質サンプラ。
2. 前記フランジは、前記第３の板部材の幅方向から前記第４の板部材側に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載の土質サンプラ。
3. 前記土質サンプラは、上端が連結部材、下端が先端部材に接続されており、
   前記連結部材は、前記第２の本体部材が外側に開きすぎることを防止するための第１のストッパを備え、
   前記先端部材は、前記第２の本体部材が外側に開きすぎることを防止するための第２のストッパを備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の土質サンプラ。
4. 前記スペーサは略半球状であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の土質サンプラ。

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